Научная тема: «МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ КЛЕТКИ ПРИ ДИСФУНКЦИИ МИТОХОНДРИЙ»
Специальность: 03.00.25
Год: 2010
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:

1. При повреждении мембраны митохондрий активируются механизмы регуляции митохондриальной АТР синтазы, способные эффективно тормозить непродуктивный гидролиз АТР.

2. Временное и неполное снижение уровня АТР индуцирует апоптотическую гибель клеток.

3. При окислительном стрессе митохондрии служат основным источником активных форм кислорода (АФК).

4. Для защиты от окислительного стресса клетка может использовать программу элиминации поврежденных митохондрий (митоптоз), которая включает открытие неселективных пор во внутренней мембране митохондрий, их фрагментацию и механизм элиминации, сходный с экзоцитозом.

5. Накопление АФК в митохондриях может инициировать апоптоз и вести в выработке сигнала, вызывающего апоптоз окружающих клеток. Новые митохондриально-направленные антиоксиданты эффективно блокируют эти процессы.

Список опубликованных работ
1. Черняк Б.В., Козлов И.А. Локализация каталитического центра Н+-АТФазы в

митохондриальной мембране. ДАН ССР (1976) 231, 222-225.

2 .Козлов И.А., Черняк Б.В. Взаимодействие бифункциональных сшивающих реагентов с

растворимой митохондриальной АТФазой. ДАН ССР (1978) 238, 1479-1482.

3. Chernyak, B.V., Kozlov, I.A. Adenilylimidodiphosphate release from the active site of

submitochondrial particles ATPase. FEBS Lett., (1979) 104, 215-219.

4. Chernyak V.Ya., Kozhanova Z.E., Chernyak B.V., Kozlov I.A. Investigation of soluble

mitochondrial ATPase by the reacting enzyme. Eur. J. Biochem. (1979) 98, 585-589.

5. Chernyak, B.V., Chernyak, V.Ya., Gladysheva, T.B., Kozhanova, Z.E., Kozlov, I.A.

Structural rearrangements in soluble mitochondrial ATPase. Biochim. Biohys. Acta, (1981) 635,

552-570.

6. Козлов И.А., Черняк Б.В. Мембранный потенциал и синтез АТР на сопрягающих

мембранах. Успехи Биол. Химии (1983) 24, 65-82 (Обзор).

7. Гладышева Т.Б., Козлов И.А., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В. Исследование влияния

мембранного потенциала на скорость гидролиза АТФ в субмитохондриальных частицах.

ДАН ССР (1984) 276, 980-983.

8. Chernyak B.V., Khodjaev E.Yu., Kozlov I.A. The oxidation of sulfhydryl groups in

mitochondrial F1-ATPase decreases the rate of its inactivation by the natural protein inhibitor.

FEBS Lett. (1985) 187, 253-256.

9. Козлов И.А., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В. Редокс регуляция взаимодействия

митохондриальной Н+-АТРазы с природным белковым ингибитором. ДАН СССР (1985)

281, 1482-1484.

10. Chernyak B.V. Kozlov I.A. Regulation of H+-ATPases in oxidative phosphorylation and

photophosphorylation. Trends in Biochem Sci. (1986) 11, 32 – 39 (Обзор).

11. Духович В.Ф., Козлов И.А., Левит М.Н., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В. Почему

преинкубация митохондрий гепатомы с разобщителями вызывает снижение АТРазной

активности. Биол. Мембр. (1986) 3, 506-512.

12. Черняк Б.В., Духович В.Ф., Ходжаев Е.Ю. Что определяет скорость гидролиза АТР в

митохондриях. ДАН СССР (1987) 294, 497-499.

13. Chernyak B.V., Dukhovich V.F., Khodjaev E.Yu. The effect of the natural protein inhibitor

on H+-ATPase |in hepatoma 22a mitochondria. FEBS Lett. (1987) 215, 300-304.

14. Chernyak B.V., Dukhovich V.F., Khodjaev E.Yu. The interaction of MgADP with H+ -

ATPase in rat liver mitochondria. FEBS Lett. (1988) 230, 159-162.

15. Гладышева Т.Б., Ходжаев Е.Ю., Черняк Б.В. Влияние дельта мю Н+ на скорость

гидролиза АТР в субмитохондриальных частицах. Биол. Мембр. (1989) 6, 159-166.

16. Chernyak B.V., Khodjaev E.Y. Energization of the membrane prevents the formation of tight

inactive complexes of ATPase with MgADP in submitochondrial particles. FEBS Lett., (1989)

254, 79-82.

17. Bronnikov G.E., Vinogradova S.O., Chernyak B.V. Regulation of ATP hydrolysis in liver

mitochondria from ground squirrel. FEBS Lett. (1990) 266, 83-86

18. Khodjaev E.Yu., Komarnitsky F.B., Capozza G., Dukhovich V.F., Chernyak B.V., Papa S.

Activation of a complex of ATPase with the natural protein inhibitor in submitochondrial

particles. FEBS Lett. (1990) 272, 145-148.

19. Chernyak B.V., Dukhovich V.F., Khodjaev E.Yu. Regulation of ATP hydrolysis in hepatoma

22a mitochondria. Arch Biochem Biophys. (1991) 286, 604-609.

20. Chernyak B.V., Cross R.L. Adenine nucleotide-binding sites on mitochondrial F1 -ATPase.

Studies of the inactive complex formed upon binding ADP at a catalytic site. Arch. Biochem.

Biophys. (1992) .295, 247-252.

21. Rouslin W., Broge C.W., Chernyak B.V. Zn2+ allows differentiation between two kinds of

IF1-ATPase interaction in intact mitochondria. Ann.N.Y. Acad. Sci. (1992) 671, 507-508.

22. Rouslin W., Broge C.W., Chernyak B.V. Effects of Zn2+ on the activity and binding of the

mitochondrial ATPase inhibitor protein.. J. Bioenerg. Biomembr. (1993) 25, 297-306.

23. Chernyak B.V., Dedov V.N., Gabai V.L. Mitochondrial ATP hydrolysis and ATP depletion

in thymocytes and Ehrlich ascite carcinoma cells. FEBS Lett. (1994) 337, 56-59.

24. Дедов В.Н., Габай В.Л., Черняк Б.В. Действие белкового ингибитора

митохондриальной АТРазы в интактных тимоцитах крысы и клетках асцитной карциномы

Эрлиха. Биохимия (1995) 60, 1138-1145.

25. Chernyak B.V., Dedov V.N., Chernyak V.Ya. Ca2+ -triggered membrane permeability

transition in deenergised mitochondria from rat liver. FEBS Lett. (1995) 365, 75-78.

26. Chernyak B.V., Sigalat C., Diolez P., Haraux F. Enzyme turnover is essential for

deactivation of F0F1 in plant mitochondria. Bichim. Biophys. Acta (1995) 1229, 121-128.

27. Costantini P., Chernyak B.V., Petronilli V., Bernardi P. Selective inhibition of the

mitochondrial permeability transition pore at the oxidation-reduction sensitive dithiol by

monobromobimane. FEBS Lett. (1995) 362, 239-242.

28. Costantini P., Chernyak B.V., Petronilli V., Bernardi P. Modulation of the mitochondrial

permeability transition pore by pyridine nucleotides and dithiol oxidation at two separate sites. J.

Biol. Chem. (1996) 271, 6746-6751.

29. Chernyak, B.V. Bernardi, P. The mitochondrial permeability transition pore is modulated by

oxidative agents through both pyridine nucleotides and glutathione at two separate sites. Eur. J.

Biochem. (1996) 238, 623-630.

30. Starkov A.A., Bloch D.A., Chernyak B.V., Dedukhova V.I., Mansurova S.E., Severina I.I.,

Simonyan R.A., Vygodina T.V., Skulachev V.P. 6-Ketocholestanol is a recoupler for

mitochondria, chromatophores and cytochrome oxidase proteoliposomes.. Biochim. Biophys.

Acta (1997) 1318, 159-172.

31. Chernyak B.V. Redox regulation of the mitochondrial permeability transition pore. Biosc.

Rep. (1997) 17, 293-302 (Обзор).

32. Chernyak B.V. Cyclosporin A - sensitive release of Ca2+ from mitochondria in intact

thymocytes. FEBS Lett. (1997) 418, 131-134.

33. Дедов В.Н., Демин О. В., Черняк В. Я., Черняк Б. В. Индукция неселективной

проницаемости внутренней мембраны в деэнергизованных митохондриях. Биохимия

(1999) 64, 809-816.

34. Черняк Б.В. Индукция неселективной митохондриальной поры в лимфоидных клетках.

1. Пермеабилизованные тимоциты крысы. Биохимия (1999) 64, 916-921.

35. Черняк Б.В. Индукция неселективной митохондриальной поры в лимфоидных

клетках. 2. Интактные тимоциты крысы. Биохимия (1999) 64, 922-928.

36. Домнина Л.В., Иванова О.Ю., Черняк Б.В., Скулачев В.П., Васильев Ю.М. Действие

ингибиторов цитоскелета на развитие апоптоза, вызванного фактором некроза опухолей

Биохимия (2003) 67, 737-746.

37. Щепина Л.А., Попова Е.Н., Плетюшкина О.Ю., Черняк Б.В. Апоптоз клеток HeLa и

антиапоптозное действие онкобелка Bcl-2 не зависят от дыхания и мембранного

потенциала митохондрий. Биохимия (2002) 67, 265-270.

38. Shchepina L.A., Pletjushkina O.Yu., Avetisyan A.V., Bakeeva L.E., Fetisova E.K., Izyumov

D.S., Saprunova V.B., Vyssokikh M. Yu., Chernyak B.V., Skulachev V.P Oligomycin, inhibitor

of the F0 part of H+-ATP-synthase, suppresses the TNF induced apoptosis. Oncogene (2002) 21,

8149-8157.

39. Abdullaev Z.Kh., Bodrova M.E., Chernyak B.V., Dolgikh D.A., Kluck R.M., Pereverzev

M.O., Arseniev A.A., Efremov R.G., Kirpichnikov M.P., Mokhova E.N., Newmeyer D.D.,

Roder H., Skulachev V.P. A cytochrome c mutant with high electron transfer and antioxidant

activities but devoid of apoptogenic effect. Biochem. J. (2002) 362, 749-754.

40. Skulachev V.P., Bakeeva L.E., Chernyak B.V., Domnina L.V., Minin A.A., Pletjushkina

O.Y., Saprunova V.B., Skulachev I.V., Tsyplenkova V.G., Vasiliev J.M., Yaguzhinsky L.S.,

Zorov D.B. Thread-grain transition of mitochondrial reticulum as a step of mitoptosis and

apoptosis. Mol. Cell. Biochem. (2004) 256-257, 341-358 (Обзор).

41. Lyamzaev K.G., Izyumov D.S., Avetisyan A.V., Yang F., Pletjushkina O.Y., Chernyak B.V.

Inhibition of mitochondrial bioenergetics: the effects on structure of mitochondria in the cell and

on apoptosis. Acta Biochim. Pol. (2004) 51, 553-562.

42. Lyamzaev K.G., Pletjushkina O.Y., Saprunova V.B., Bakeeva L.E., Chernyak B.V.,

Skulachev V.P. Selective elimination of mitochondria from living cells induced by inhibitors of

bioenergetic functions. Biochem. Soc. Trans. (2004) 32, 1070-1071.

43. Izyumov D.S., Avetisyan A.V., Pletjushkina O.Y., Sakharov D.V., Wirtz K.W., Chernyak

B.V., Skulachev V.P. "Wages of fear": transient threefold decrease in intracellular ATP level

imposes apoptosis. Biochim. Biophys. Acta (2004) 1658, 141-147.

44. Domnina L.V., Ivanova O.Y., Pletjushkina O.Y., Fetisova E.K., Chernyak B.V., Skulachev

V.P., Vasiliev J.M. Marginal blebbing during the early stages of TNF-induced apoptosis

indicates alteration in actomyosin contractility. Cell Biol. Int. (2004) 28, 471-475.

45. Pletjushkina O.Y., Fetisova E.K., Lyamzaev K.G., Ivanova O.Y., Domnina L.V., Vyssokikh

M.Y., Pustovidko A.V., Vasiliev J.M., Murphy M.P., Chernyak B.V., Skulachev V.P. Longdistance

apoptotic killing of cells is mediated by hydrogen peroxide in a mitochondrial ROSdependent

fashion. Cell Death Differ. (2005) 12, 1442-1443.

46. Sakharov D.V., Elstak E.D., Chernyak B.V., Wirtz K.W. Prolonged lipid oxidation after

photodynamic treatment. Study with oxidation-sensitive probe C11-BODIPY581/591. FEBS

Lett. (2005) 579, 1255-1260.

47. Sharonov G.V., Feofanov A.V., Bocharova O.V., Astapova M.V., Dedukhova V.I., Chernyak

B.V., Dolgikh D.A., Arseniev A.S., Skulachev V.P., Kirpichnikov M.P. Comparative analysis of

proapoptotic activity of cytochrome c mutants in living cells. Apoptosis (2005) 10, 797-808.

48. Черняк Б.В., Плетюшкина О.Ю., Изюмов Д.С., Лямзаев К.Г. , Аветисян А.В.

Биоэнергетика и смерть. Биохимия (2005) 70, 240-245 (Oбзор).

49. Плетюшкина О.Ю., Фетисова Е.К., Лямзаев К.Г., Иванова О.Ю., Домнина Л.В.,

Высоких М.Ю., Пустовидко А.В., Алексеевский А.В., Алексеевский Д.А., Васильев Ю.М.,

Мерфи М.П., Черняк Б.В., Скулачев В.П. Перекись водорода, продуцируемая в

митохондриях участвует в передаче сигнала апоптоза между клетками. Биохимия (2006)

71, 60-67.

50. Pletjushkina O.Y., Lyamzaev K.G., Popova E.N., Nepryakhina O.K., Ivanova O.Y.,

Domnina L.V., Chernyak B.V., Skulachev V.P. Effect of oxidative stress on dynamics of

mitochondrial reticulum. Biochim Biophys Acta. (2006) 1757, 518-524.

51. Chernyak B.V., Izyumov D.S., Lyamzaev K.G., Pashkovskaya A.A., Pletjushkina O.Y.,

Antonenko Y.N., Sakharov D.V., Wirtz K.W., Skulachev V.P. Production of reactive oxygen

species in mitochondria of HeLa cells under oxidative stress. Biochim. Biophys. Acta. (2006)

1757, 525-534.

52. Chertkova R.V., Sharonov G.V., Feofanov A.V., Bocharova O.V., Latypov R.F., Chernyak

B.V., Arseniev A.S., Dolgikh D.A., Kirpichnikov M.P. Proapoptotic activity of cytochrome c in

living cells: effect of K72 substitutions and species differences. Mol. Cell Biochem. (2008) 314,

85-93.

53. Lyamzaev K.G. Nepryakhina O.K.,Saprunova V.B., Bakeeva L.E., Pletjushkina O.Y.,

Chernyak B.V., Skulachev V.P. Novel mechanism of elimination of malfunctioning

mitochondria (mitoptosis): formation of mitoptotic bodies and extrusion of mitochondrial

material from the cell. Biochim. Biophys. Acta. (2008) 1777, 817-825.

54. Непряхина О.К., Кузнецова А.Ю., Лямзаев К.Г., Изюмов Д.С., Плетюшкина О.Ю.,

Черняк Б.В., Скулачев В.П. Активные формы кислорода, генерируемые в митохондриях,индуцируют фрагментацию митохондриального ретикулума в клетках HeLa. Доклады РАН (2008) 420, 559-561.

55. Антоненко Ю.Н., Аветисян А.В., Бакеева Л.Е., Черняк Б.В., Чертков В.А., Домнина

Л.В., Иванова О.Ю., Изюмов Д.С., Хайлова Л.С., Коршунова Г.А., Лямзаев К.Г., Мунтян

М.С., Непряхина О.К., Пашковская А.А., Плетюшкина О.Ю., Пустовидко А.В., Рогинский

В.А., Рокитская Т.И., Рууге Э.К., Сапрунова В.Б., Северина И.И., Симонян Р.А., Скулачев

И.В., Скулачев М.В., Сумбатян Н.В., Свиряева И.В., Ташлитский В.Н., Васильев Ю.М.,

Высоких М.Ю., Ягужинский Л.С., Замятнин А.А., Скулачев В.П. Производное

пластохинона, адресованное с митохондрии, как средство, прерывающее программу

старения. 1. Катионные производные пластохинона: синтез и исследование in vitro.

Биохимия (2008) 73, 1587–1604.

56. Агапова Л.С., Черняк Б.В., Домнина Л.В., Дугина В.Б., Ефименко А.Ю., Фетисова

Е.К., Иванова, О.Ю., Калинина Н.И., Личиницер М.Р., Лукашев А.Н., Хромова Н.В.,

Копнин Б.П., Коротецкая М.В., Плетюшкина О.Ю., Попова Е.Н., Шагиева Г.С., Скулачев

М.В., Степанова Е.В., Титова Е.В., Ткачук В.А., Васильев Ю.М., Скулачев В.П.

Производное пластохинона, адресованное с митохондрии, как средство, прерывающее

программу старения. 3. SkQ1 подавляет развитие опухолей из p53-дефицитных клеток

(2008) Биохимия, 73, 1620–1638.

57. Antonenko Y.N., Roginsky V.A., Pashkovskaya A.A., Rokitskaya T.I., Kotova E.A., Zaspa

A.A., Chernyak B.V., Skulachev V.P. Protective effects of mitochondria-targeted antioxidant

SkQ in aqueous and lipid membrane environments. J. Membr. Biol. (2008) 222, 141-149.

58. Skulachev V.P., Anisimov V.N., Antonenko Y.N., Bakeeva L.E., Chernyak B.V., Erichev

V.P., Filenko O.F., Kalinina N.I., Kapelko V.I., Kolosova N.G., Kopnin B.P., Korshunova G.A.,

Lichinitser M.R., Obukhova L.A., Pasyukova E.G., Pisarenko O.I., Roginsky V.A., Ruuge E.K.,

Senin I.I., Severina I.I., Skulachev M.V., Spivak I.M., Tashlitsky V.N., Tkachuk V.A.,

Vyssokikh M.Y., Yaguzhinsky L.S., Zorov D.B. An attempt to prevent senescence: a

mitochondrial approach. Biochim. Biophys. Acta (2009) 1787, 437-461 (Обзор).

59. Муфазалов И.А., Пеньков Д.Н., Черняк Б.В., Плетюшкина О.Ю., Высоких М.Ю.,

Кирпичников М.П., Долгих Д.А., Круглов А.А., Купраш Д.В., Скулачев В.П., Недоспасов

С.А. Получение и характеристика мышиных эмбриональных фибробластов с мутацией

K72W в соматическом гене цитохрома с. (2009) Мол. Биол. 43, 648-656.

60. Fetisova E.K., Avetisyan A.V., Izyumov D.S., Korotetskaya M.V., Chernyak B.V.,

Skulachev V.P. Mitochondria-targeted antioxidant SkQR1 selectively protects MDR (Pgp 170)-

negative cells against oxidative stress. (2009) FEBS Lett. 584, 562-566.

61. Изюмов Д.С., Домнина Л.В., Непряхина О.К., Аветисян А.В., Голышев С.А.,

Иванова О.Ю., Коротецкая М.В., Лямзаев К.Г., Плетюшкина О.Ю., Попова Е.Н., Черняк

Б.В. Митохондрии как источники активных форм кислорода при окислительном стрессе.

Исследование с помощью новых митохондриально-направленных антиоксидантов на

основе «ионов Скулачеква». (2010) Биохимия 75, 149-157.

62. Демьяненко И.А., Васильева Т.В., Домнина Л.В., Дугина В.Б., Егоров М.В., Иванова

О.Ю., Ильинская О.П., Плетюшкина О.Ю., Попова Е.Н, Сахаров И.Ю., Федоров А.В.,

Черняк Б.В.. Новые митохондриально-направленные антиоксиданты на основе «ионов

Скулачеква» ускоряют заживление кожных ран у животных. (2010) Биохимия 75, 274-280.